Beim Schmelzen von Titan werden komplexe Schritte durchlaufen. Titanschwamm wird gewonnen, indem Ilmenit in Titantetrachlorid umgewandelt und dann in einen versiegelten Edelstahltank gegeben wird, der mit Argongas gefüllt wird und mit Magnesiummetall reagiert. Titanschwamm kann nicht direkt verwendet werden, und Titanschwamm muss in einem Elektroofen zu einer Flüssigkeit geschmolzen werden, bevor er zu Titanbarren gegossen werden kann. Diese Art von Elektroofen erfordert jedoch eine sehr hochtechnologische Technologie. Außerdem muss die Luft des Elektroofens sauber gepumpt werden. Noch nervenaufreibender ist, dass es unmöglich ist, einen Tiegel mit flüssigem Titan zu finden, da das allgemeine feuerfeste Material Oxide enthält und der darin enthaltene Sauerstoff durch flüssiges Titan entzogen wird. Später erfand man schließlich einen Elektroofen mit einem „wassergekühlten Kupfertiegel“. Nur der mittlere Teil des Ofens ist heiß, der Rest ist kalt, und das Titan schmilzt im Ofen und fließt an die Wand des mit Wasser gekühlten Kupfertiegels, wo es sofort zu Titanbarren kondensiert.
Die Massenproduktion von Titan in der Industrie erfolgt nach dem Klorr-Verfahren: Zunächst wird Titanmetall durch die Einwirkung von Chlor und Kohlenstoff auf Ilmenit (TiFeO₃) oder Rutil (TiO₂) hergestellt. Das entstehende Titantetrachlorid (TiCl₄) wird dann durch Destillation von Eisenchlorid (FeCl₃) getrennt. Schließlich wird Titantetrachlorid mit Magnesiummetall (Mg) reduziert, um Titanmetall zu erhalten. Luft sollte aus dem Produktionsprozess entfernt werden, um zu vermeiden, dass Titan mit Sauerstoff oder Stickstoff reagiert und Verunreinigungen bildet.